TWI708732B - 製造微機械感測器的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於製造一微機械感測器(100)的方法,其具有以下步驟:-提供具有一MEMS基板(1)之一MEMS晶圓(10),限定數目個經蝕刻溝槽形成於該MEMS基板(1)中之一隔膜區域(3a)中,該隔膜區域形成於一第一矽層(3)中,該第一矽層(3)經配置成與該MEMS基板(1)相隔一限定距離;-提供一罩蓋晶圓(20);-將該MEMS晶圓(10)接合至該罩蓋晶圓(20);及-藉由研磨該MEMS基板(1)來形成通向該隔膜區域(3a)之一介質出入口(6)。

Description

製造微機械感測器的方法
本發明係關於一種用於製造微機械感測器的方法。
用於量測加速度及旋轉速率之微機械慣性感測器被大量製造以用於機動車輛與消費部門中之各種應用。特別在慣性感測器系統之領域中,所謂的垂直整合(vertical integration)或混合式整合(hybrid integration)或3D整合(3D integration)之方法正愈來愈多地被使用。在此等製造方法中,藉助於晶圓接合方法將至少一個MEMS晶圓及一評估ASIC晶圓彼此機械地及電氣地連接,如例如自US 7 250 353 B2、US 7 442 570 B2、US 2010 0109102 A1、US 2011 0049652 A1、US 2011 0012247 A1、US 2012 0049299 A1、DE 10 2007 048604 A1所知。
此等垂直整合方法與呈矽穿孔(through-silicon via;TSV)之形式之電氣貫通接點及覆晶技術的組合特別有吸引力,使得外部電氣接點可被實行為裸晶粒模組或晶片尺度封裝件,亦即無需塑膠封裝,如例如自US 2012 0235251 A1所知。
在增加功能整合(亦即在單一感測器模組中整合複數個感測變數)的過程中,已提出慣性感測器技術之增強。在此狀況下之前述功能整合既有利地保證縮減成本,亦有利地保證縮減對應用電路板之空間要 求。用於將壓力感測器整合至慣性感測器程序中之各種增強係例如自DE 10 2206 011 545 A1、DE 10 2006 024 671 A1、DE 10 2013 213 065 A1、DE 10 2013 213 071 B3所知。
針對壓力感測器系統之極大挑戰中之一者在於介質出入口(media access)之產生。如所知,在此狀況下會遭遇顯著的技術困難。
上述大多數文件涉及用於介質出入口之所謂的背面通口(backside port),如例如自DE 10 2014 200 512 A1所知。在此狀況下,在整個程序結束時,藉助於蝕刻程序(較佳地為溝槽程序(深反應性離子蝕刻(deep reactive ion etching;DRIE)))自MEMS基板晶圓之後側在隔膜區域下方產生一個或多個出入孔。該蝕刻程序在直接位於基板晶圓上且在壓力感測器隔膜下方之氧化物上終止。因為氧化物並非極適合於感測器隔膜之材料(例如由於濕氣吸收、熱膨脹係數與矽之失配、內應力等等),所以在可能的情況下必須在隔膜之下部側上移除氧化物層。此較佳地係藉由運用呈氣相之HF的蝕刻(所謂的氣相蝕刻)而進行。
在此狀況下之一個問題為,不僅晶圓之後側被蝕刻,而且同時對立接合晶圓之外側及晶圓邊緣亦被蝕刻。若對立接合晶圓為具有重新接線平面及鈍化平面之ASIC,則氣相蝕刻將對該ASIC之後側造成損害。保護ASIC之後側免於氣相蝕刻無法藉由簡單的手段而達成。
作為背面通口之替代方案,DE 10 2013 213 071 B3描述一種用於經由所謂的側通口產生介質出入口的程序。在此狀況下,並非直接垂直地在隔膜區域上方或下方產生介質出入口,而是通過側通口將介質自側饋入至感測器隔膜下方之區域中。
自DE 10 2009 045 385 A1所知的是,有可能藉由在矽層上方使用精細氧化物柵格將深溝槽施加於矽中,且隨後藉助於另外氧化物沈積而以幾乎無構形方式再次密封氧化物柵格,使得接著可無問題地施加習用的半導體程序步驟,或微系統技術程序步驟,例如層沈積及微影方法。
因此,本發明之一目標係在製造一微機械感測器期間縮減前述缺點。
根據一第一態樣,藉由一種用於製造一微機械感測器的方法來達成該目標,該方法具有以下步驟:-提供具有一MEMS基板之一MEMS晶圓,限定數目個經蝕刻溝槽形成於該MEMS基板中之一隔膜區域中,該隔膜區域形成於一第一矽層中,該第一矽層經配置成與該MEMS基板相隔一限定距離;-提供一罩蓋晶圓;-將該MEMS晶圓接合至該罩蓋晶圓;及-藉由研磨該MEMS基板來形成通向該隔膜區域之一介質出入口。
以此方式,提供一種用於製造一微機械感測器的方法,在此方法期間,儘可能長時間地保護一敏感隔膜區域以抵禦環境效應或程序步驟效應(例如呈液體、粒子等等之形式)。此被有利地達成,在於直至製造程序結束才實行藉由研磨MEMS基板來曝露介質出入口。
附屬申請專利範圍係關於用於製造一微機械感測器的方法的較佳具體實例。
根據該方法之一個有利改進,在該隔膜區域之該形成期間實 行以下步驟:a)將一氧化物層施加至該MEMS基板上;b)在該氧化物層中形成出入開口;c)通過該氧化物層之該等出入開口在該MEMS基板之該隔膜區域中形成經蝕刻溝槽;d)運用氧化物材料來密封該氧化物層之該等出入開口;e)將一第一矽層施加至該氧化物層上;f)在該第一矽層之該隔膜區域中形成出入開口;g)在該第一矽層之該隔膜區域中之該等出入開口下方移除該氧化物層;及h)以一基本上無構形方式密封該第一矽層之該隔膜區域之該等出入開口。
以此方式,本身已知之經證實的表面微機械方法可用於形成該隔膜區域。
根據該方法之另一有利改進,在該隔膜區域之該形成期間在步驟d)之後實行以下步驟:e1)在該隔膜區域附近移除該氧化物層之該氧化物材料;f1)將一功能矽晶圓接合至該MEMS晶圓;及g1)將該功能矽晶圓背磨至該隔膜區域之一限定目標厚度。
以此方式,有利地提供用於製造該隔膜區域之一第一替代程序流程。有利地,在此狀況下不需要結構化及再填充該矽層。因此可有利地實質上避免電氣短路。
根據該方法之另一有利改進,在步驟d)之後實行以下步驟以便形成該隔膜區域:e2)提供一經預結構化多層晶圓,較佳地為一SOI晶圓;f2)藉助於一晶圓接合方法將該經預結構化多層晶圓連接至該MEMS晶圓;g2)將該經預結構化多層晶圓背磨至該第二矽層之一目標厚度;h2)在該第二矽層上形成一接合界面;i2)在該第二矽層中形成出入開口以便限定與該隔膜區域之電氣接觸;j2)在步驟i2)中形成的該第二矽層之該等出入開口下方敞開該氧化物層;k2)在步驟i2)及j2)中形成之該等出入開口中沈積一金屬,且結構化該金屬以便在該隔膜區域與該第二矽層之間產生一電氣連接;l2)實行一第二開溝以便在該第二矽層中形成MEMS結構元件;及m2)在步驟l2)中形成之該等MEMS結構元件下方移除氧化物材料。
以此方式,提供形成該隔膜區域之一另外有利替代方案。
根據該方法之另一有利改進,在該將用於該介質出入口之經蝕刻溝槽形成於該MEMS基板中期間形成額外的經蝕刻溝槽,該等額外的經蝕刻溝槽被側向地分離一限定距離且經組態為相比於該等經蝕刻溝槽以一限定方式較窄。以此方式,可在針對該隔膜區域無需額外支出的情況下達成藉助於起伏腹板之應力解耦。
根據該方法之另一有利改進,該隔膜區域經組態為一壓力感 測器隔膜。以此方式,達成有用於該隔膜區域之一應用。
根據該方法之另一有利改進,該微機械感測器經組態為一微機械壓力感測器。以此方式,可提供一微機械壓力感測器。
根據該方法之另一有利改進,該微機械壓力感測器經組態為用於一麥克風之一聲壓感測器。以此方式,提供有用於該微機械壓力感測器之一應用。
下文將憑藉數個圖而運用另外特徵及優點來詳細地描述本發明。相同或功能上等效之元件具有相同參考。該等圖尤其意欲說明對於本發明係必需的原理,且未必真正按比例表示。出於較佳清晰性起見,狀況可能為,在全部圖中並非指示全部參考。
應明確地指出,亦意欲主張一種微機械感測器元件,其可藉由如本文件中所描述之製造方法或其組合而製造。
1‧‧‧MEMS基板
2‧‧‧氧化物層
3‧‧‧第一矽層
3a‧‧‧隔膜區域
4‧‧‧第二矽層
5‧‧‧接合界面
6‧‧‧介質出入口
7‧‧‧金屬
10‧‧‧MEMS晶圓
20‧‧‧罩蓋晶圓
21‧‧‧ASIC基板
22‧‧‧切換結構
23‧‧‧電晶體電路
24‧‧‧電氣貫通接點或TSV
25‧‧‧鈍化物
26‧‧‧焊珠
30‧‧‧矽功能晶圓
100‧‧‧微機械感測器
200‧‧‧步驟
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟
230‧‧‧步驟
在諸圖中:圖1至圖7展示用於形成微機械壓力感測器之介質出入口的程序流程;圖8至圖10展示用於產生微機械壓力感測器之介質出入口的替代程序流程;圖11至圖14展示用於產生微機械壓力感測器之介質出入口的替代程序流程;圖15至圖17展示用於提供用於微機械壓力感測器之應力解耦的措施;及圖18展示根據本發明之用於製造微機械壓力感測器之方法的示意性序 列。
本發明之一個核心概念係提供相對簡單且經濟的方法以用於產生用於微機械感測器之背面通口,尤其是微機械壓力感測器之背面通口,微機械壓力感測器較佳地呈晶片尺度封裝件,特別是作為與ASIC垂直地整合之組件。有利地,所提出之方法在晶圓接合之後不需要氣相蝕刻。此外,亦可避免應用技術上要求高的側通口。
所提出之方法的另外優點為例如:可避免應用技術上複雜的側通口。
此外,在清潔步驟期間可能易遭受粒子或介質散佈之敏感隔膜區域被密閉地保護以抵禦外部干擾效應,直至程序流程結束為止。
此外,所提出之方法的基本觀念與用於壓力感測器隔膜之各種製造方法相容。除了純表面微機械方法以外,此等方法亦替代地包括藉由晶圓接合及背磨來提供功能層。
亦可有利地使用在所提出之程序開始時施加的深溝槽或經蝕刻溝槽以施加應力解耦溝槽。為此,實行雙階段溝槽程序,或實行使用縱橫比相依蝕刻(aspect ratio-dependent etching;ARDE)效應之單階段溝槽程序。憑藉應力解耦溝槽,可有利地避免電路板之機械應力轉移至機械上,使得因此可藉此達成改良的或較少失真的感測器信號。
該程序流程適合於將電容性壓力感測器與慣性感測器(加速度及旋轉速率感測器)整合,例如以便製造4D或7D感測器元件。
可另外將深溝槽施加於用於慣性感測器之單獨感測器空腔 區域中,作為應力解耦溝槽或作為用於慣性感測器之通風通道。可使用該等通風通道,以便在晶圓接合之後排空感測器空腔,或運用限定量及類型之氣體來填充感測器空腔,及/或引入反靜摩擦塗層。隨後可密封用於慣性感測器之通風通道,例如藉由雷射再密封方法。
下文將憑藉圖1至圖5來更詳細地闡釋用於製造微機械感測器之程序流程。
圖1展示MEMS基板1之示意性截面圖,MEMS基板1上被配置有氧化物層2,此層係例如藉由沈積方法或藉由熱氧化而配置於MEMS基板1上。
隨後,在氧化物層2中施加精細柵格。在此狀況下,柵格應被足夠精細地形成,柵格之孔的大小至少在一個方向上為例如約0.5μm,使得可在後續氧化物沈積程序中以小層厚度容易地且在極低構形的情況下再次密封該等孔。
圖2展示隨後進行的通過氧化物柵格來形成經蝕刻溝槽或深溝槽的結果,氧化物柵格充當用於溝槽程序(例如DRIE程序)之遮罩。較佳地,在此狀況下,在MEMS基板1中形成深的經蝕刻溝槽,較佳地具有約50μm至約400μm之深度。圖2之上部部分影像展示細節放大,其中可看到具有氧化物柵格之部分(配置於其上)的深的經蝕刻溝槽的細節。
隨後藉由沈積氧化物材料來實行氧化物柵格之密封。在此狀況下,氧化物沈積厚度典型地為氧化物柵格中之孔寬度的至少兩倍。有利地,藉此實行氧化物柵格之實質上無構形密封。有利地,藉此提供「平面」或「光滑」表面,自該表面開始可以很好限定的方式實行進一步處理。
接著實行薄第一矽層3之沈積及摻雜,較佳地藉助於低壓CVD方法(低壓化學氣相沈積)實行為多晶矽。
在圖3中可看出,接著在第一矽層3中形成精細柵格。
接著在第一矽層3之柵格下方移除氧化物材料,如可在圖4中所見。此外,在圖4中可看出,接著藉由生長額外矽層來實行第一矽層3之柵格之密封,例如藉助於LPCVD方法或藉助於磊晶生長。
以此方式,在下部側上曝露第一矽層3之隔膜區域3a。此在此早期時間係極有用的,此係因為否則將必須就在程序流程結束時研磨介質出入口之後實行藉助於氣相蝕刻自後側曝露隔膜區域。然而,如上文已經闡釋,此並非可能的,或僅在極大支出的情況下才係可能的。
隨後,如可在圖5中所見,實行自隔膜區域3a側向地結構化第一矽層3。此外,在圖5中可看出,接著實行第二矽層4之生長、結構化及曝露,以及另外層之沈積,以便製造接合界面5以用於與第二晶圓(未表示)進行後續晶圓接合。
此處省略程序管理之另外細節的表示,此係因為其涉及已知的標準表面微機械方法。為了說明用於晶圓接合之MEMS晶圓10的後續製備,將圖5中之整個配置表示為旋轉了180度。
隨後出於準確晶圓接合之目的而將罩蓋晶圓20及MEMS晶圓10彼此對準。在圖6中可看出,罩蓋晶圓20(較佳地為具有ASIC基板21、預施加的電氣貫通接點或TSV 24、電晶體電路23及切換結構22的ASIC晶圓)接合至MEMS晶圓10。晶圓接合方法較佳地為金屬接合方法,此係因為藉助於此類接合方法,不僅意欲確保感測器空腔圍繞隔膜區域之緊密 度,而且亦意欲確保MEMS晶圓10與ASIC晶圓20之間的電氣晶片至晶片接觸。合適金屬接合方法之實例為Al-Ge、Au-Si、Cu-Sn、Al-Al、Cu-Cu及Au-Au。
在圖7中可看出,接著藉由背磨ASIC晶圓20來實行電氣貫通接點24之曝露,以及藉助於至少一個接線平面(重佈層(redistribution layer;RDL))來實行鈍化物25之施加及結構化,及電氣貫通接點24之接觸。此視情況藉由使用凸塊下金屬化物(UBM)以及用於在應用電路板(未表示)上之組件之外部電氣接觸的焊珠26而進行。
僅在程序流程結束時,如可在圖7中所見,才藉由在MEMS晶圓10之後側上的研磨程序來產生通向第一矽層3之隔膜區域3a的介質出入口6。
此後為另幾個標準程序步驟,例如雷射標記及藉由鋸切程序之組件分離。
在圖1至圖7所描述之程序流程中,因此已藉由表面微機械方法而限定全部MEMS結構。
然而,用於製造MEMS功能層(隔膜層及第二矽層4)之替代方法同樣地係可能的,而無需修改本發明之基本概念,亦即運用介質出入口6之後續研磨來預施加埋入式介質出入口。
下文將更詳細地描述第一替代程序流程,其提供額外晶圓接合。
該程序如上文憑藉圖1及圖2所描述而開始。接下來,如圖8所指示,在未來隔膜區域中移除氧化物層2之氧化物材料。
接著,如可在圖9中所見,藉助於融合接合方法或直接接合方法將矽功能晶圓30接合至MEMS基板1。
接著將矽功能晶圓30薄化至隔膜層之目標厚度,例如藉助於背磨及化學機械拋光(chemical-mechanical polishing;CMP),如可在圖10中示意性地所見。接著,此外,如可在圖10中所見,將第一矽層3之自矽功能晶圓30凸起之隔膜區域3a側向地結構化成與該隔膜區域相隔一距離,視情況,氧化物層2亦是如此。
現在可以相似於圖5至圖7所闡釋之程序步驟的方式實行製造組件之後續程序。
此第一替代程序流程相比於上文所描述之程序流程的優點為例如:在此狀況下,隔膜區域3a係單晶的,且因此在其物理屬性方面被特別很好地限定。此外,在MEMS基板1之下部側(亦即面朝深的經蝕刻溝槽或深溝槽之側)上的隔膜區域之曝露被簡化。
然而,此處無法在MEMS基板1中施加基板接點而無需另外措施,因此,此意謂MEMS基板1係電氣浮動的。
壓力感測器隔膜通常極薄,例如小於10μm,且常常甚至更薄,使得其具有高機械敏感度。厚矽基板晶圓30之背磨自然地在隔膜層之厚度中引起極高程序容差。
下文將概述另外替代程序流程,其中表面微機械方法之重要性相比於第二替代程序流程中之重要性甚至更低。此處,再次,開始點又為如上文在圖1及圖2中所描述之結構。
在圖11中,指示出提供經預結構化多層晶圓,較佳地為具有第二矽層4、氧化物層2及第一矽層3之SOI晶圓,用於壓力感測器之未來隔膜區域形成於薄第一矽層3中。
隨後藉助於融合或直接接合方法將經預結構化SOI晶圓連接至經結構化MEMS基板1,及配置於其上之氧化物層2。
接著,如可在圖12中所見,將SOI晶圓自後側背磨至第二矽層4之目標厚度。此外,在圖12中可看出,接著將至罩蓋晶圓或ASIC晶圓20之接合界面5形成於第二矽層4上。
接著實行第二矽層4之第一開溝,以便限定與隔膜平面之電氣接觸。
接著敞開溝槽中之氧化物材料,且隨後在所得溝槽中實行金屬沈積(例如鎢),以及實行金屬7之結構化以便在隔膜層與第二矽層4之間產生電氣連接。
圖13展示出已實行第二矽層4之第二開溝以便限定另外MEMS結構元件。在此狀況下,詳言之,亦在第二矽層4中產生出入通道以用於後續氣相蝕刻步驟。
在圖14中可看出,已藉助於運用氣態HF所實行之氣相蝕刻程序而在上部側上曝露第一矽層3之隔膜區域3a。該結構之狀態現在極其類似於圖5之狀態,使得可相似於圖5至圖7之程序步驟而實行另外程序流程。
所提出之程序流程的一個有用延伸在於施加額外溝槽,其滿足除了用於壓力感測器之介質出入口以外的另外功能。
圖15展示另外溝槽或經蝕刻溝槽在MEMS基板1中被側向地形成為與隔膜區域相隔一距離的配置。在此例示性具體實例中,此等另外的經蝕刻溝槽經組態為窄於用於介質出入口6之經蝕刻溝槽。因為溝槽程序由於ARDE效應而在較寬溝槽中相比於在窄溝槽中更快地進行,所以可藉由合適地選擇溝槽寬度而在相同蝕刻時間中製造具有不同深度之經蝕刻溝槽。在此狀況下,提供另外的經蝕刻溝槽作為應力解耦溝槽。
在此上下文中,圖16展示沿著圖17之剖面線C-D的平面圖,且圖17展示通過經充分處理之組件的沿著圖16之剖面線A-B的橫截面圖。如可在圖16中所見,窄不連續溝槽在MEMS基板1中被形成為應力解耦溝槽,沿圓周圍繞具有經蝕刻溝槽之隔膜區域。
作為替代方案,應力解耦溝槽亦可能並非在至少一個位置處不連續,此係因為需要自至少一個側實行隔膜區域之電氣接觸(未表示此情形)。在此狀況下,經由彈簧腹板實行電氣線路之佈線,彈簧腹板具有極高可撓性,以便確保最佳可能應力解耦。此處亦可設想其他腹板形狀,例如作為多重曲折,或有可能分別在不同隔膜側(例如上部及下部)上配置彈簧腹板。應力解耦溝槽之基本觀念係自DE 10 2014 210 945 A1所知。
在MEMS晶圓10之MEMS基板1的最終背磨期間,用於介質出入口6之通道被研碎,而用於應力解耦之較不深的溝槽未被研碎。可在圖17中看到對應結果。
代替ARDE效應及與此相關聯的關於可允許的溝槽寬度的限制,為了產生介質出入通道及應力解耦溝槽,亦有可能實行多階段溝槽程序,其中最初僅將用於介質出入口之深開溝實行至某一深度。在另外開 溝步驟中,同時施加應力解耦溝槽且將用於介質出入口之深溝槽蝕刻至目標值。
所提出之程序流程均適合於同時製造壓力感測器及慣性感測器。以此方式,舉例而言,有可能製造4D元件(3D加速度及壓力)、TPMS感測器(1-2D加速度及壓力),及7D元件(3D加速度及3D旋轉速率及壓力)。在此狀況下,壓力感測器可有利地被提供為用於麥克風之聲壓感測器。
有利地,所提出之方法亦可用於提供合適空腔內部壓力。為此,另外規定,施加用於壓力感測器之埋入式介質出入口,且側向地與其相隔一距離而另外施加用於另外感測器(例如加速度或旋轉速率感測器)之至少一個埋入式通風通道。
接著將壓力感測器元件配置於埋入式介質出入口附近,且將另外感測器元件配置於埋入式通風通道附近,例如加速度或旋轉速率感測器。在此狀況下,壓力感測器及另外感測器配置於單獨空腔中。在此狀況下,該等空腔係藉由在晶片內部延伸之接合腹板而彼此密閉地分離。
隨後研磨用於壓力感測器之介質出入口,且同時研磨用於另外感測器之通風通道。
接著實行排空,或調整用於另外感測器之所要內部壓力,且視情況亦引入用於加速度感測器之抗黏附材料(ASC材料)並以限定氣體壓力密封用於另外感測器之通風通道,在此狀況下,舉例而言,針對加速度感測器提供高內部壓力且針對旋轉速率感測器提供低內部壓力。特別較佳地憑藉雷射再密封方法來實行密封,如例如自DE 10 2014 202 801 A1所知。
諸圖中未表示上述可選的額外步驟。
有利地,亦有可能將諸如加速度及旋轉速率感測器之另外感測器配備有根據圖16及圖17之圓周應力解耦溝槽,或有可能組合應力解耦溝槽及通風通道以用於該等另外感測器。
圖18展示所提出之方法的示意性序列:在步驟200中,提供具有MEMS基板1之MEMS晶圓10,限定數目個經蝕刻溝槽形成於MEMS基板1中之隔膜區域中,隔膜區域形成於第一矽層3中,第一矽層3經配置成與MEMS基板1相隔限定距離。
在步驟210中,提供罩蓋晶圓20。
在步驟220中,實行將MEMS晶圓10接合至罩蓋晶圓20。
最後,在步驟230中,藉由研磨MEMS基板1來形成通向隔膜區域之介質出入口6。此可例如藉由曝露經蝕刻通道6而實行。
儘管上文已憑藉特定例示性具體實例而描述本發明,但在本發明之狀況下,熟習此項技術者可在不脫離本發明之核心的情況下實施未揭示的或僅部分揭示的具體實例。
1‧‧‧MEMS基板
2‧‧‧氧化物層
3‧‧‧第一矽層
3a‧‧‧隔膜區域
4‧‧‧第二矽層
5‧‧‧接合界面
6‧‧‧介質出入口
10‧‧‧MEMS晶圓
20‧‧‧罩蓋晶圓
21‧‧‧ASIC基板
22‧‧‧切換結構
23‧‧‧電晶體電路
24‧‧‧電氣貫通接點或TSV
25‧‧‧鈍化物
26‧‧‧焊珠

Claims (8)

  1. 一種用於製造一微機械感測器(100)的方法,其具有以下步驟:提供具有一MEMS基板(1)之一MEMS晶圓(10),限定數目個經蝕刻溝槽形成於該MEMS基板(1)中之一隔膜區域(3a)中,該隔膜區域形成於一第一矽層(3)中,該第一矽層(3)經配置成與該MEMS基板(1)相隔一限定距離;提供一罩蓋晶圓(20);將該MEMS晶圓(10)接合至該罩蓋晶圓(20);及藉由研磨該MEMS基板(1)來形成通向該隔膜區域(3a)之一介質出入口(6),其中在該隔膜區域(3a)之形成期間實行以下步驟:a)將一氧化物層(2)施加至該MEMS基板(1)上;b)在該氧化物層(2)中形成出入開口;c)通過該氧化物層(2)之該等出入開口在該MEMS基板(1)之該隔膜區域中形成經蝕刻溝槽;d)運用氧化物材料來密封該氧化物層(2)之該等出入開口;e)將一第一矽層(3)施加至該氧化物層(2)上;f)在該第一矽層(3)之該隔膜區域中形成出入開口;g)在該第一矽層(3)之該隔膜區域中之該等出入開口下方移除該氧化物層(2);及h)以一基本上無構形方式密封該第一矽層(3)之該隔膜區域之該等出入開口。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中在該隔膜區域(3a)之該形成期間在步驟d)之後實行以下步驟:e1)在該隔膜區域附近移除該氧化物層(2)之該氧化物材料;f1)將一功能矽晶圓(3)接合至該MEMS晶圓(10);及g1)將該功能矽晶圓(30)背磨至該隔膜區域之一限定目標厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法,其中在步驟d)之後實行以下步驟以便形成該隔膜區域:e2)提供一經預結構化多層晶圓,較佳地為一SOI晶圓;f2)藉助於一晶圓接合方法將該經預結構化多層晶圓連接至該MEMS晶圓(10);g2)將該經預結構化多層晶圓背磨至該第二矽層(4)之一目標厚度;h2)在該第二矽層(4)上形成一接合界面(5);i2)在該第二矽層(4)中形成出入開口以便限定與該隔膜區域之電氣接觸;j2)在步驟i2)中形成的該第二矽層(4)之該等出入開口下方敞開該氧化物層(2);k2)在步驟i2)及j2)中形成之該等出入開口中沈積一金屬,且結構化該金屬以便在該隔膜區域與該第二矽層(4)之間產生一電氣連接;l2)實行一第二開溝以便在該第二矽層(4)中形成MEMS結構元件;及m2)在步驟12)中形成之該等MEMS結構元件下方移除氧化物材料。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之方法,其中在將用於該介 質出入口(6)之經蝕刻溝槽形成於該MEMS基板(1)中期間形成額外的經蝕刻溝槽,該等額外的經蝕刻溝槽被側向地分離一限定距離且經組態為相比於該等經蝕刻溝槽以一限定方式較窄。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之方法,其中該第一矽層(3)之該隔膜區域(3a)經組態為一壓力感測器隔膜。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之方法,其中該微機械感測器(100)經組態為一微機械壓力感測器。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法,其中該微機械壓力感測器經組態為用於一麥克風之一聲壓感測器。
  8. 一種微機械感測器元件,其係根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項而製造。
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